Het introduceren van moleculaire complexiteit via de kortst mogelijke weg – dat is de dagelijkse praktijk van Vittorio Pace. In een interview met uni:view, de farmaceutisch chemicus legt uit wat dit precies betekent, wat zijn laatste prestaties zijn en hoe deze bijdragen aan het oplossen van ernstige gezondheidsproblemen.

uni:view:Vittorio Pace, je belangrijkste onderzoeksactiviteit is de ontwikkeling van synthetische tactieken en hun toepassing in synthetische medicinale chemie. Wat doe jij precies?

Vittorio Pace:Mijn fractie houdt zich actief bezig met het introduceren van nieuwe concepten in chemische synthese:in het bijzonder we kijken naar het opstellen van protocollen die het mogelijk zouden maken om een ​​bepaald moleculair doelwit selectief te bereiken. Door deze procedures toe te passen op de synthese van geneesmiddelanalogen, een snelle en eenvoudige toegang is denkbaar.

uni:view:De resultaten van uw groep zijn onlangs gepubliceerd in twee tijdschriften die behoren tot de meest gerenommeerde tijdschriften op het gebied van chemische wetenschappen - wat zijn uw laatste prestaties?

Tempo:In een paper gepubliceerd door Angewandte Chemie , beschreven we een experimenteel eenvoudige procedure die de vorming van een chemisch bruikbare, dicht gefunctionaliseerd aldehyde. De methodologie is gebaseerd op drie chemische gebeurtenissen, die - bij fijnafstemming van de reactieomstandigheden - goed gemoduleerd konden worden en dus in slechts één synthetische bewerking zou kunnen gebeuren. Dit is opmerkelijk vanwege de brede (commerciële) beschikbaarheid van de uitgangsmaterialen en steekt zeer gunstig af bij eerder gerapporteerde methoden.

In een ander artikel gepubliceerd door JACS , we beschrijven de introductie van de eerste directe nucleofiele fluormethylering van koolstofsoorten. Fluor - waarschijnlijk het meest fascinerende halogeen - is vrij moeilijk te introduceren in een organisch raamwerk en vereist complexe synthetische strategieën om het doel te bereiken. Onze tactiek is conceptueel uiterst eenvoudig en selectief en vormt daarmee de basis voor het initiëren van een geheel nieuw perspectief om fluor in moleculen te brengen.

uni:view:Waarom is onderzoek belangrijk voor het vakgebied?

Tempo:Veelvoorkomende nadelen bij organische synthese zijn het gebrek aan selectiviteit (d.w.z. een reagens kan gelijktijdig aan verschillende locaties hechten) en de complexiteit van experimentele procedures (bijvoorbeeld lange protocollen voor het formeel realiseren van een unieke – gewenste – transformatie). Onze onderzoeksfilosofie is gericht op het introduceren van moleculaire complexiteit via de kortst mogelijke weg. In feite, een chemisch proces onder volledige controle laten plaatsvinden, impliceert de vermindering (of idealiter de eliminatie) van overtollige, onnodige stappen. Beide artikelen delen het gebruik van kameleontische reagentia - carbenoïden genaamd - die, afhankelijk van de reactieomstandigheden, hun chemische eigenschappen kunnen veranderen. Het is als een chemie op maat waarin de operator – ab initio – het uiteindelijke resultaat kan bepalen door deze experimentele omstandigheden vast te stellen.

uni:view:…en voor de samenleving?

Tempo:Organische synthese is van het grootste belang in de moderne scheikunde en biologie:zonder er is bijna geen mogelijkheid om farmacologisch werkzame stoffen aan de samenleving te verstrekken. Als zodanig, we moeten ons allemaal bewust zijn van zijn centrale rol in de wetenschap. Het opzetten van nieuwe efficiënte en hoogproductieve methoden voor chemische synthese zou eindelijk zeer betrouwbare wegen bieden voor het bereiden van medicijnen. Aanvullend, het terugbrengen van syntheseroutes tot alleen de strikt noodzakelijke stappen levert aanzienlijke voordelen op in termen van afvalproductie en in termen van benodigde tijd. Hoewel dit laatste gemakkelijk kan worden gerechtvaardigd door de aanzienlijke afname van experimentele procedures, het eerste moet in brede termen worden beschouwd:het lijdt geen twijfel dat de chemie milieuonvriendelijke stoffen produceert. Dit geldt in het bijzonder bij zuiveringssequenties (bijv. chromatografie) met oliederivaten die daarna worden weggegooid. In deze context, door het aantal stappen te beperken en elke stap efficiënter te maken, zouden we de negatieve impact van chemie op het milieu kunnen verminderen.

uni:view:Waar 'zien' we de resultaten van je onderzoek in het dagelijks leven?

Tempo:Werken in de farmaceutische chemie, ons primaire doel is om moleculen voor te bereiden om gezondheidsproblemen aan te pakken. We hebben onlangs een alternatieve synthese tot stand gebracht van een zeer belangrijke HIV-proteaseremmer die wordt gebruikt bij de behandeling van AIDS. analoog, we werken onder meer aan de ontwikkeling van nieuwe middelen voor het CZS (epilepsie en angst) en kankerpathologieën. Deze verbindingen zijn ontworpen in het Centrum voor Farmacie van de Universiteit van Wenen door de onderzoeksgroepen van Thierry Langer, Gerhard Ecker en Steffen Hering. Mijn onderzoeksteam bereidt de bibliotheken van verbindingen voor die vervolgens in biologische tests zullen worden gebruikt. Uiteindelijk kijken we naar het overdragen van onze synthetische kennis en expertise om ernstige gezondheidsproblemen op te lossen.

uni:view:Wat is het fascinerende aan je onderzoek?

Tempo:elke dag, Ik leer iets wat ik voorheen niet wist. Het is zeer stimulerend werk, wat een continue bron van inspiratie is om de volgende doelstellingen na te streven en kritisch te kijken naar de behaalde resultaten. Ongetwijfeld, de serendipiteitsfactor voegt een sluier van mysterie toe aan de onderzoeken:het is helemaal niet zeldzaam dat we onverwachte producten zien ontstaan ​​uit reacties, waar we in het begin nooit over zouden hebben nagedacht. Het is dan mijn taak om het te rationaliseren en de mogelijkheden en beperkingen ervan diepgaand te begrijpen. Bijvoorbeeld, de casus die is gedocumenteerd in het Angewandte Chemie-document is gebaseerd op een volledig onvoorziene transformatie, dat was de unieke sleutelgebeurtenis die plaatsvond tijdens onderzoeken die gericht waren op het verkrijgen van verschillende verbindingen. Uiteindelijk, het experimentele resultaat was nog veelzijdiger en aantrekkelijker dan het proces waarin we in het begin geïnteresseerd waren.